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Appunti sulle cinghie - Carmine Napoli Pag. 1

Appunti sulle cinghie

Carmine Napoli


DEFINIZIONI

Le cinghie sono organi flessibili che, con l’ausilio delle pulegge su cui si avvolgono, permettono latrasmissione del moto tra due alberi posti a notevole distanza tra loro.Fino a poco tempo fa la trasmissione del moto avveniva solo per mezzo dell’attrito, oggi invece conl’introduzione delle cinghie sincrone questo non è più vero.

Considerando la figura 1 si possono dare le seguenti definizioni.

S delle pulegge una sarà quella che fornisce il moto per cui si dirà ruota motrice, l’altra (o le altre)si dirà mossa

S R1 raggio ruota motriceS R2 raggio ruota condottaS n1

numero di giri ruota motrice, T1 velocità angolare ruota motrice

S n2numero di giri ruota mossa, T2 velocità angolare ruota mossa

S ci sono due tratti di cinghia, uno detto motore che è quello che trasmette il moto, l’altro inveceè detto mosso ( o condotto)

S TMè la tensione del tratto motore

S Tm è le tensione nel ramo mossoS Tu è lo sforzo trasmesso dalla cinghia

S "1 è l’angolo di avvolgimento della cinghia sulla ruota motriceS "2 è l’angolo di avvolgimento sulla ruota condottaS I interasse è la distanza tra i centri delle due puleggeS Mm

momento motore applicato

Figura 1


Considerando l’equilibrio dinamico (relativo alla rotazione), del sistema costituito dalla cinghia e dallapuleggia motrice, ipotizzando di essere a regime con velocità angolari costanti e facendo riferimentoalla ruota motrice si ha:

Tu R1 +Tm R1 = TM R1 da cui Tu = TM - Tm

Il momento motore applicato vale

Mm = Tu R1 = (TM - Tm ) R1

ed esso è ha senso concorde con la velocità angolare della ruota.

La potenza applicata alla ruota motrice è

Pm = Mm * T1

da cuiPm = Tu R1 * T1 .

Per la validità delle relazioni ricavate deve essere assicurata la perfetta aderenza tra la cinghia e lapuleggia, senza avere alcuno slittamento, ma questo non è sempre vero, infatti possono prodursi deglislittamenti all’avvio, e ,inoltre, come si vedrà in seguito, a causa della deformabilità della cinghia sicreano dei microslittamenti nella zona di contatto.Infine c’è da notare come, per avere Tu, è necessario imporre una tensione iniziale T0 alla cinghia, e chela presenza di Tm non permette di utilizzare tutta la resistenza della cinghia.

Si ricorda come il rapporto di tramissione è dato dalla relazione

Se i > 1 si ha una trasmissione con riduzione di velocità, se i <1 si ha una trasmissione con moltiplicazione di velocità.


CAMPO DI UTILIZZAZIONE

La scelta di un sistema di trasmissione del moto è fatto in relazione alle caratteristiche dell’impianto,quali: potenza da trasmettere, numero di giri , rapporto di trasmissione, spazio a disposizione, pesi,possibilità di installazione e manutenzione ecc.. Molte volte queste caratteristiche sono contrastanti,c’è comunque da far notare come la valutazione economica deve tener conto non solo del costodell’impianto, ma anche di quello necessario per la manutenzione, l’installazione, l’esercizio, ecc..Le tabelle che seguono sono state tratte dal libro:“Cicognani - Trasmissioni con cinghie- ed. Hoepli”

Tipi più comuni di cinghie

Cinghieconvenzionali

Piatte

CuoioTessuto, o cotone, balataGomma e tessiliA struttura composita: laminati plastici di gomma e tessili,cuoioSolo gomma o plastici

TrapezoidaliA sezione normaleA sezione strettaPer variatori di velocità

A sezione particolare EsagonaleRotondaScanalata

Cinghie sincrone

Con dentatura su un solo latoCon dentatura su entrambi i lati

Balata: Sostanza gommosa ottenuta per coagulazione a caldo

Rendimento

Trasmissione Rendimento in %da a

Cinghie piatte 94 98

Cinghie trapezoidali 92 96

Cinghie sincrone 96 99

Catene 97 99

Il rendimento della trasmissione è importante soprattutto quando le potenze in gioco sono molto grandi.


Potenza

Trasmissione

Potenza

max (kW) specifica

normale estrema kW/dm3 kW/kg

Cinghie PiatteCinghie TrapezoidaliCinghie sincroneIngranaggi *

750500250

2000

35001000500

65000

0,2 : 2 0,3 : 2,5

1 : 4 1,6 : 5

0,2 : 0,70.2 : 1,20,3 : 1,70,5 : 2,5

* Sono esclusi riduttori particolari (planetari, sghembi, a vite etc)

La scelta del sistema di trasmissione utilizzando la sola potenza risulta approssimato, in quanto non sitiene conto di altri fattori quali ad esempio lo spazio disponibile, c’è comunque da rilevare come siapossibile ridurre i diametri delle ruote aumentando la larghezza e viceversa, la scelta deriva comunqueda un compromesso tra le esigenze economiche, di ingombro e tecniche.

VelocitàAnche per la scelta fatta in base alla sola velocità vale quanto già scritto, e cioè che esso è un sistemasemplice ma incompleto. C’è da dire che in genere si cerca di utilizzare velocità di trasmissione il piùpossibile elevate in quanto essa è generalmente più economica, a parità di numero di giri.

Nella tabella che segue sono indicativamente forniti i campi di velocità per le varie cinghie

Cinghie piatte

cuoio da 5 a 30 m/s

gomma o tessuto da 5 a 35 m/s

plastica cuoio o plastica tessuto da 5 a 35 m/s

gomma o plastica per alte velocità da 5 a 100 m/s

Cinghie trapezoidali da 5 a 40 m/s

Cinghie sincrone da 5 a 75 m/s

Catenestandard a rulli da 0 a 12 m/s

standard silenziosa da 0 a 20 m/s

speciale per alte velocità da 5 a 25 m/s


Numero di giri

Da 75 a 500 giri /min Da 500 a 4000 giri /min oltre 4000 giri /min

Catene Catene Cinghie piatte speciali

Cinghie sincrone Cinghie piatte Cinghie dentate fino a 10 000giri/min e oltre

Cinghie trapezoidali Cinghie sincrone Cinghie trapezoidali fino a6000 giri/min

Ingranaggi Cinghie trapezoidali Ingranaggi speciali

Ingranaggi

Rapporti di trasmissione

Sistema di trasmissione Rapporto di trasmissione mas-simo

Note

Catene 6:1

Cinghie sincrone 50:1

Cinghie piatte 15:1

Cinghie piatte speciali 50:1 Cinghie con superficie di at-trito elevato

Cinghie trapezoidali 15:1 Limite massimo per trasmis-sioni trapezoidali-piatte

Ingranaggi a denti dritti 10:1

Ingranaggi speciali elicoidali 20:1


RELAZIONI FONDAMENTALI

Nella figura 2 che segue è disegnata una puleggia ed un piccolo elemento di cinghia (concio) tale daavvolgersi sulla ruota per un angolo pari d", la puleggia sia la mossa.

Definito un sistema di assi x y dove la y coincide con la normale al concio e la x è ad essa perpendi-colare si considerano le forze che agiscono sull’elemento si ha:

S sulle due facce agiscono i tiri della cinghia, che non saranno uguali, e che poniamo pari a T e aT+dT

S la puleggia esercita sull’elemento una reazione normale che risulta pari a N*R*d" dove Nrappresenta la reazione su un tratto di lunghezza unitario

S avendo le tensioni agenti sulle due facce valori diversi la cinghia tenderebbe a slittare per cuinasce una forza di reazione allo slittamento pari fNRd" dove f è il coefficiente d’attrito, relativoalla coppia di materiali puleggia-cinghia

S essendo il moto (cinghia puleggia) di tipo rotatorio nasce una forza centrifuga diretta secondo y

e pari a , q rappresenta la massa della cinghia per unità di lunghezza, mentre v è la

velocità periferica della puleggia (non si tiene conto dello spessore della cinghia), da cui si ottieneche la forza vale qv2d"

Avendo l’elemento di cinghia considerato uno spessore molto piccolo, approssimativamente si puòipotizzare che tutte queste forze sono applicate nel suo baricentro.

Figura 2


Si considera l’equilibrio del concio secondo gli assi x e y.

Secondo x

Secondo la y

si noti come sull’asse x non si considerano gli apporti della forza centrifuga e quella di reazione dellapuleggia, mentre sull’asse y non si tiene conto della forza di reazione di attrito.

Essendo l’angolo d" molto piccolo si può ipotizzare cos(d"/2)=1 e sen(d"/2)=d"/2, trascurando ilprodotto di infinitesimi come dT*d"/2 e sommando i termini uguali si ha

fNRd"+ T-T-dT=0 da cui fNRd" - dT = 0 (1)

e

Nrd"+qv2d"-Td"/2 -Td"/2 -dT d"/2 = 0 da cui Nrd" + qv2 d" - Td" = 0 (2)

Dalla relazione (1) si ha

che sostituita nella (2) da

da cui si ottiene

e successivamente

nel caso di cinghie di grosso spessore si deve tener conto anche della sollecitazione Ff, dovuta allainflessione della cinghia sulla puleggia, che genera uno sforzo pari a AFf, che agisce in senso contrarioalla tensione T per cui si avrà

I limiti di integrazione sono TM e Tm per la tensione e " per l’angolo per cui si ottiene

TM-qv2 - AFf = (Tm - qv2 - AFf) ef"


ricordando che per lo sforzo utile Tu si è trovato

Tu = TM - Tm

sostituendo questo valore si trovano le relazioni che seguono

I valori di ef" e di si ricavano in funzione del coefficiente di attrito f.

Al momento della messa in esercizio, a riposo, esiste una tensione T0 che tende ad avvicinare le duepulegge, nel caso le due abbiano lo stesso diametro per cui i tratti sono paralleli si ha

per basse velocità (inferiori a 10 - 15 m/s) si potrà trascurare il termine derivato dalla accelerazionecentrifuga e per cinghie di piccolo spessore si trascura il termine dovuto alla flessione, per cui si lerelazioni sono


Figura 3

SOLLECITAZIONI SULLE CINGHIE

Dalle relazioni trovate in precedenza si ricavano le tensioni agenti sulla cinghia

Per la tensione dovuta alla flessione con riferimento alla fig. 3 si ha

da cui

considerando la relazione della Tu e sostituendo le relazioni trovate si

ha

da cui

ed infine

Considerando le varie sollecitazioni si noti come la FM sia la tensione maggiore per cui sarà il suovalore che si confronterà con la Fam della cinghia imponendo

FM # Fam

e sostituendo si ha

da cui

che è possibile utilizzare per ricavare la sezione minima


POTENZA MASSIMA TRASMISSIBILE

Ricordando che per la potenza la relazione

P = Tu v

dove con P misurato in W, Tu in N e v in m/s.

Per la velocità vale la

Dove Dm è il diametro medio in m ed n è il numero di giri al minuto si ha:

Sostituendo la Tu con l’espressione ricavata in precedenza si ha

Le formule trovate sono quelle utilizzate per ricavare i valori per i vari cataloghi.


SOLLECITAZIONE MASSIMA AMMISSIBILE

La sollecitazione massima dipende da varie circostanze quali: velocità cinghia, periodo d’esercizio,sforzo trasmesso, tipo di manutenzione.In genere per la Fam si possono assumere valori compresi tra 1/5 e 1/10 del carico di rottura.

Nella tabella ci sono dei valori di riferimento

PARAMETRI Carico (N/mm2 Modulo di elasticità E

N/mm2

Massa lineicaspecifica

q1

kg/mAmm

Allungamentomax. sotto

carico di lavorodi rotturaFr

max ammiss.Fam

CuoioComposita nylon-cuoio oelastomeriComposita gomma-tessutiCotone, Balata ecc.Per alte velocità

25÷40200÷225

25÷5035÷50

100÷125

2,5÷625÷45

2,5÷103,5÷1010÷25

150÷250400÷600

300÷500125÷650150÷300

11,1

1,21,21,1

1,5÷30,5÷1,5

0,5÷21,5÷30,5÷1

COEFFICIENTE DI ATTRITO

Il coefficiente di attrito fra cinghia e puleggia dipende dalle superfici di contatto, e aumentaall’aumentare della velocità, per cinghie di cuoio su pulegge di ghisa vale f=0,22 +0,12v

mentre per cinghie composite su pulegge di acciaio si ha

Dipende infine dalla temperatura, dall’umidità e dalle condizioni di esercizio.

Nella tabella che segue sono riportati alcuni valori.

Materiale delle cinghie

Materiale delle pulegge

Legno Acciaio o ghisa

(1) (2) (3) (4)

Cuoio a concia vegetaleCuoio a concia mineraleGommaTessuto gommatoBalataCotone

0,300,450,350,380,350,25

0,250,400,320,350,320,22

0,200,350,150,200,200,15

0,120,20

0,10

0,150,25

0,12

(1) Pulegge pulite(2) Pulegge umide(3) Pulegge con tracce d’olio(4) Pulegge con tracce di grasso


Figura 4

PERDITA DI VELOCITÀ E DI POTENZA DOVUTA ALL’ELASTICITÀ DELLA CINGHIA

I rami di una cinghia sono soggetti a due sollecitazioni diverse TM e Tm , per cui essi si deformerannoin modo diverso. Considerando un tratto di cinghia lungo l0,sottoposto a TM si allungherà fino a l1, mentre se è soggetta a Tm

si allunga fino a l2 con l1 > l2 .Nella figura 4 si consideri la sezione d-d, per essa dovrà passa-re nei due rami, nell’unità di tempo, la stessa quantità di mate-riale non potendosi avere accumulo dello stesso, questo signifi-ca che nell’intervallo considerato per la sezione dovranno pas-sare sia il tratto l1 ed l2, essendo le due lunghezze diverse saran-no diverse anche le velocità

e con v1>v2.

I diversi allungamenti di l0 nei due tratti, impongono uno scor-rimento della cinghia sulla puleggia, con una perdita di potenzache si desidera ricavare.

La potenza (persa) cercata è la differenza tra la potenza che si avrebbe se la velocità fosse solo v1 equella che si avrebbe se la velocità fosse solo v2.

Se )P è la potenza persa in percentuale si ha

sostituendo i valore delle velocità trovati in precedenza e con opportune operazioni si ha

.

Indicando con E il modulo di allungamento della cinghia, ricordando la legge di Hooke e le relazioniper FM e per Fm si ha

e l1 = l0 + l0g da cui

analogamente per la l2 e si ha

che sostituendo nella formula della potenza persa si ha

da cui con opportuni passaggi si ha ed approssimando le due aree al valore A


VELOCITÀ DI MASSIMO EFFETTO

Ricordata la formula ricavata per la potenza

posto

e poiché Fc = q1v2 si ha

La potenza si annulla per v =0 e per Fam - qv2 - Ff = 0

da cui si ricava

Per ricavare la velocità legata alla potenza massima si deve derivare l’espressione della potenza per v e porre uguale a 0 il risultato.

3q1v2 = Fam - Ff

da cui si ricava vmax

che sostituita nell’espressione della potenza massima trasmissibile


GEOMETRIA DELLE TRASMISSIONI

In figura 5 è rappresentata una trasmissione con cinghia,trascurando lo spessore della cinghia e tenendo presente che i rami della cinghia tangenti alla puleggiasi ha:

"1 = B - 22 sulla puleggia di raggio inferiore "2 = B + 22 sulla puleggia di raggio maggiore R-r = I sen 2

da cui ponendo sen2 = 2 si ha

La lunghezza totale è: L = l1 + l2 + 2l0 = "1*r + "2*R + 2I cos 2

Si hanno diversi casi a secondo del tipo di collegamento.

S Cinghia aperta

Angolo di avvolgimento

Lunghezza

l1 = "1 * d l2 = "2 * D l02 = I2 +(R-r)2

Figura 5


S Cinghia incrociata

Angolo di avvolgimento

Lunghezza


Figura 9 Cinghia piatta

CINGHIE PIATTE

Tipi di cinghie

S cuoioS struttura composita in laminati plastici e cuoi, gomma o resinaS struttura composita in gomma e tessiliS struttura in cotone , balataS in sola gomma o plastica

Struttura di una cinghia composita in laminati plastici

le cinghie composite hanno una resistenza specifica 8 volte maggiore di quelle in cuoio, potenza finoa 30 kW e v fino a 40 - 45 ms

Cinghie a struttura composita in gomma

Sono composte da uno più strati tessili costituenti il nucleo resistenteGli inserti possono essere in cotone o rayon o plastica, e si possono avere da 3 a 7 strati


Per il calcolo si devono conoscere degli elementi legati alle dimensioni quali : diametri, interasse,lunghezza della cinghia, rapporto di trasmissione, ampiezza dell’angolo di avvolgimento

Ed elementi legati all’esercizio: potenza massima da trasmettere, numero di giri delle pulegge (oppurela velocità periferica) , tipo motore, disposizione, presenza spostacinghia, tipo di giunzione, condizioniambientali.

Formule per il calcolo della potenza

S P è la potenza da trasmettere kWS P1 , P2 , P3, P4 sono le potenze specifiche per i vari tipi di cinghie kW/cmS K1 coefficiente correttivo per il tipo di motore, avviamento, macchina comandataS K2 coefficiente correttivo per caratteristica della trasmissioneS K3 coefficiente correttivo per pulegge di piccolo diametroS K4 coefficiente correttivo per angolo di avvolgimentoS P1c , P2c , P3c, P4c sono le potenze specifiche corrette per i vari tipi di cinghie kW/cm

S Cinghie di cuoio

S Cinghie composite in laminato plastico

S Cinghie composite in gomma e tessili

S Cinghie in gomma o plastica per alte velocità


Campo applicazione cinghie piatte

Tipo d i cinghia

e materiale

Costruzione

Potenza

massima

kW

Velocità

massima

m/s

Spessori medi

appross imati

s

mm

Diametri minimi

di puleggia app.

mm

Campo di

temperatura

/C

Cuoio semplicedoppiatripla

750500

1500

403025

4 ÷ 67 ÷ 9

11 ÷ 14

15 ÷ 20 s15 ÷ 20 s30 ÷ 45 s

-20 +50-20 +50-20 +50

Componente:nylon o poliestere

lamina in gommao plastici

3500 40 0,5 ÷ 6 30 ÷ 60 s -30 +60

Composita:gomma e tessili

Tessuti mediTessuti pesanti

7501500

4040

6 ÷ 206 ÷ 20

15 ÷ 30 s15 ÷ 30 s

-30 +60-30 +60

Cotone, balata e altrefibre tessili

Multistrato o uni-co strato

1500 30 4 ÷ 20 20 ÷ 30 s -20 +40

In gomma o plasticiper alte velocità

Unico strato 50 70 0,5 ÷ 2 15 ÷ 30 s -20 +80


Figura 12

Figura 11

CINGHIE TRAPEZOIDALILe cinghie trapezoidali hanno una sezione avente la forma di un trapezio isoscele. Esse operano su pulegge che hanno la superficie esterna su cui è ricavata una gola anch’essa a formatrapezia.

Il coefficiente d’attrito diventa

per le pulegge correnti in genere $=40/

Rispetto alle cinghie convenzionali le cinghie trapezie possiedono i seguenti vantaggi:S Elevata efficienza, si riesce a sfruttare maggiormente la resistenza della cinghiaS Alto rendimento in quanto risulta migliore l’aderenza e diminuiscono gli sbattimenti e le vibrazio-

niS Ingombri limitati in quanto è possibile utilizzare interassi minoriS Possibilità di alti rapporti di trasmissione, per la migliore aderenzaS Limitata tensione sui supporti in quanto serve una minore tensione di montaggioS SilenziositàS Ampia adattabilità (trasmissioni orizzontali, verticali, inclinate incrociate ecc.)S Costo limitato

Le dimensioni delle varie cinghie (e quelle delle pulegge) risultano unificate, con i relativi benefici checiò comporta.

In figura 9 sono indicati gli elementi che compongono la cinghia.La zona 1 è la parte resistente e deve sopportare il carico, è formata

da inserti che devono essere robusti, flessibili ed inestensibili,il materiale maggiormente utilizzato è il poliestere, anche sesi utilizzano anche inserti metallici. Si possono avere una o più file di inserti.

La zona 2 è la parte interna della cinghia, deve possedere buonaresistenza a fatica, bassa isteresi

La zona 3 è la parte esterna, deve possedere buona resistenzaall’usura , alto coefficiente di attrito.È costituita da più tele gommate.


Definizioni

CinghiaLinea primitiva: linea circonferenziale che, nella cinghia, conserva la stessa lunghezza, quando le

cinghia viene curvata perpendicolarmente alla sua base.Zona primitiva: Superficie cilindrica contenente tutte le linee primitive.Larghezza primitiva Wp larghezza della zona primitivaLarghezza della sommità W base maggiore del trapezio sezione trasversaleAltezza T , altezza del trapezioAltezza relativa è il rapporto T/Wp, in base al valore dell’altezza primitiva si haT/Wp= 0,9 cinghie strette, applicazioni industriali, autoveicoli, elettrodomestici tipo moderno T/Wp= 0,7 cinghie classiche, applicazioni industriali, autoveicoli, elettrodomesticiT/Wp= 0,5 cinghie semilarghe, variatori di velocità (macchine agricole)T/Wp= 0,3 cinghie larghe variatori di velocità di tipo industriale

PuleggiaAngolo della gola di una puleggia $: è l’angolo formato dai lati di una sezione trasversale di una golaLarghezza primitiva della gola Wp : Larghezza uguale alla larghezza primitiva della cinghia usataDiametro primitivo dp Diametro della puleggia corrispondente alla larghezza primitivaCirconferenza primitiva Cp circonferenza relativa al diametro primitivoIl rapporto di trasmissione è definito in base ai diametri primitivi.

Cinghie tipo industriale

Cinghie trapezoidali classiche

Denominazione ISOWp (mm)

Tipo Designazione corrente

W T

5,3 6,4 4

8,5 Z o M 10 6

11 A 13 8

14 B 17 11

19 C 22 14

27 D 32 19

32 E 38 25


Relazioni fondamentali per il calcolo

Si ricorda l’espressione ricavata per la potenza ammissibile

La Fam è legata al numero di cicli della cinghia nc secondo la relazione Fam @ nc* = cost = K

nc è possibile ricavarlo dalla relazione

dove h è la durata in ore, Lp è la lunghezza primitiva della cinghia z’ è il numero di cinghie

Considerando 2 cinghie e sostituendo è possibile ricavare la tensione ammissibile

Anche per tensione Ff si possono fare considerazioni simili, essa è legata al numero di giri attraversouna relazione del tipo Ff1 n1

(= Ff2 n2(= Ffx nx

(, ricordando l’espressione trovata in precedenza per Ff

e sostituendo nell’espressione della potenza si ottiene

nella quale C4 è una costante che dipende dal rapporto di trasmissione e vale uno se le due pulegge sonouguali.

In genere il calcolo di una cinghia viene fatto con l’ausilio di un catalogo dove è riportata il valore dellapotenza base, ricavata sperimentalmente da esperienze fatte su una cinghia di lunghezza data Lp0 eoperante su due pulegge aventi lo stesso diametro per cui si ha d1 = d2 e quindi "=B e C4 =1.

L’espressione della potenza diventa

Nelle reali condizioni di funzionamento la potenza effettivamente trasmessa è diversa dalla P0 a causadelle differenti condizioni di esercizio, dal diverso rapporto di trasmissione ed angolo di avvolgimento,e dalla differente lunghezza.

Per passare da P0 alla Potenza effettiva si utilizzano dei coefficienti

K1 tiene conto del tipo di motore, dell’utilizzazione e dell’esercizioK2 tiene conto di eventuali caratteristiche particolari della trasmissione ( ad es tipo di trasmissoine,verticale, incrociato ecc )

per tener conto dell’angolo di avvolgimento , diverso da B, si definisce il coefficiente C" ricavabile

dalla relazione

CL è un coefficiente correttivo tiene conto della diversa lunghezza ed è ricavabile dalla relazione


CINGHIE SINCRONE

Le caratteristiche principali delle cinghie sincrone sono:S consentono una trasmissione del moto senza slittamentoS possono funzionare al limite senza tensione iniziale con un limitato carico sui supportiS possono lavorare ad alte velocitàS sono, per il particolare tipo di inserto, inestensibiliS si possono realizzare trasmissioni compatte e leggere, fino a 17 kW per cm di larghezzaS sono silenziose

Anche per le cinghie sincrone vale quanto scritto per le cinghie trapezoidali per quanto riguarda la lineaprimitiva e la lunghezza primitiva

Definizioni

zp è il numero di denti della puleggiazb è il numero di denti della cinghiab0 è la larghezza di riferimento della cinghiab1 è la larghezza della puleggia in mmq massa lineica Tam tensione massima ammissibileP0 prestazione base in kWPa prestazione attualez1, z2 numero di denti delle pulegge di diametro d1 e d2

Si ha:Il passo della cinghia deve essere uguale a quello della puleggiaLa linea primitiva della cinghia coincide con la primitiva della puleggia

Per ottenere il diametro primitivo si ha

zp* p =B*d d=(zp*p)/B d>d0 diametro esterno della puleggia

Lp = zb *p lunghezza primitiva

dovrebbe essere b1=b0 in pratica b1>b0


CaratteristicheL’inserto deve essere molto resistente, in genere è fatto in fibra di vetro, o in poliammide, ed è situatoin corrispondenza della primitivaIl corpo della cinghia è l’elemento in cui è annegato l’inserto, in genere è in gommaIl rivestimento dei denti è un tessuto in genere in nailon e deve resistere alle abrasioni

Denominazioni

Lunghezza primitiva - Tipo - Larghezzaes. 510 H 075L = 51 pollicipasso H = mezzo polliceLarghezza 3/4 di pollice

PassoXL 2,023 mmL 9,525 mmH 12,700 mmXH 22,225 mmXXH 31,750 mm

Il calcolo viene effettuato in modo analogo a quello utilizzato per le cinghie trapezie, si parte da unapotenza base ricavata da un catalogo e quindi si calcola la potenza effettivamente trasmessa mediantedelle costanti


Appendice

Fattori di servizio ( coefficiente di correzione secondo le condizioni di esercizio e la natura del carico.(K1)

Tipo Motore

Motori elettrici a corrente alter-nata:a coppia normale, a gabbia discoiattolo, sincroni

Motori elettrici a corrente con-tinua:eccitazione in parallelo; motoritermici pluricilindrici: turbine agas o a vapore.

Motori elettrici a corrente alter-nata:ad alta coppia, ad alto scorri-mento, monofasi, rotore avvol-to, a collettore

Motori elettrici a corrente con-tinua:eccitazione in serie composita,motori termici monocilindricicon innesto diretto o con con-troalbero; motrici a vapore

Tipo di servizioOre quotidiane di servizio

0 - 8 8 -16 16 - 24 0 - 8 8 - 16 16 - 24

Servizi leggeriPompe centrifughe e compressori,convogliatrici a nastro (materialileggeri) ventilatori e pompe fino a7,5 kW

1,1 1,1 1,2 1,1 1,2 1,3

Servizi normaliCesoie per lamiere, presse, convo-gliatrici a nastro ed a catena, setacci(materiale pesante), gruppi genera-tori, macchine utensili, impastatrici,lavatrici industriali, presse tipogra-fiche, ventilatori e pompe oltre i 7,5kW

1,1 1,2 1,3 1,2 1,3 1,4

Servizi gravosiMulino a martelli, compressori astantuffo, convogliatori a nastro diforte portata, montacarichi, macchi-ne per l’industria tessile, macchinecontinue per l’industria cartaria,pompe a stantuffi, pompe per dra-gaggio,seghe alternative

1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6

Servizi particolarmente gravosiMulini ad alta potenza, frantoi dapietre, calandre, mescolatori, gru,macchine scavatrici, draghe.

1,3 1,4 1,5 1,5 1,6 1,8


Fattore correttivo per caratteristiche particolari delle trasmissioni (K2)

Trasmissione verticale o con angoli inferiori a 45 1,2 - 1,3

Trasmissione incrociata o semincrociata 1,3 ÷ 1,5

Galoppino tenditore: su tratto lento: interno 1

esterno 1,1

su tratto teso interno 1,1

esterno 1,2

Presenza di olio o polvere 1,3

Coefficiente correttivo per pulegge di piccolo diametro K3 (solo cinghie in cuoio)

Diametro puleggia minore(in mm)

0 ÷ 100 101 ÷ 200 201 ÷ 300 301 ÷ 400 401 ÷ 750 > 750

Coefficiente correttivo K3 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Fattore di correzione angolo (K4)

( 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 90

C( T/T 1 0,99 0,98 0,96 0,95 0,93 0,92 0,90 0,89 0,87 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,69

T/P 0,75 0,76 0,77 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,69

T/T = Trasmissione Trapez./TrapezT/P = Trasmissione Trapez./Piana( = Area di contatto puleggia minore

carmine napoli - carmnap.it cinghie.pdf · appunti sulle cinghie - carmine napoli pag. 5 potenza...

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